• 流体借助于流体质点的位移，将热量从流体的一处传到另一处的过程称为对流传热

6.3.1 对流给热的过程分析

一、对流对传热的贡献

• 流体的宏观运动加快了传热速度。以流体与壁面的给热为例来说明。设有一冷平壁，其壁面温度为tw ，热流体流过平壁被冷却。

  

  

  即：在温差相同（T0 - Tw壁温）的情况下，流体的流动增大了壁面的温度，使壁面处q流> q静

二、对流给热可分为两类

无相变化：自然对流给热、强制对流给热

有相变化：液体沸腾给热、蒸汽冷凝给热

三、强制对流和自然对流

强制对流：流体在外力作用下产生宏观（强迫）流动

自然对流：流体内温差的存在，引起密度差，密度大的往下，密度小的往上

自然对流的强弱与加热面的位置密切有关，为能有比较好的环流，加热器应放在空间的下部，冷却器应放在空间的上部。

通常暖气片装在房间下部，空调置于上部。

6.3.2 对流给热过程的数学描述

• 牛顿冷却定律和给热系数

• 对流给热（如图）复杂过程，影响传热速率因素很多。理论计算相当困难。工程计算仍按下面半经验方法处理。

壁面对流体加热或冷却的对流给热速率可表达成

说明

• 给热系数的影响因素及无量纲化

<aside> 🚫 无量纲特征数的物理意义

1. Re：是流体所受的惯性力与粘性力之比，表示流体的运动状态。反映了流动状态和湍动程度对对流程度的影响。

2. Nu：反映对流热传递使α值增大的倍数

   

3. Gr：雷诺数一种变形，表示由温度差而引起自然对流状态和扰动程度对流给热过程影响的准数。

   

4. Pr：只包含流体的物理性质，它反映物性对给热过程的影响，故又称为物性准数 </aside>

• 定性温度：决定流体物性数据的温度。
• 特征尺寸

6.3.3无相变对流给热系数α的经验关联式

一、圆形直管内强制湍流的给热系数